【正文】 積在250℃到300℃間。，樣品表面積在300℃到350℃間。，樣品表面積在350℃到360℃間。對于這些實(shí)驗(yàn)的下的相對含水量均為75vol%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,， 不同溫度和燃料產(chǎn)率的關(guān)系 不同溫度和燃料產(chǎn)率的關(guān)系 表2不同表面積，不同用量的海藻在不同反應(yīng)溫度下的燃料最大產(chǎn)率和最佳反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)條件 最大產(chǎn)率 (%) 最佳反應(yīng)時(shí)間（s）圖號.,16mm2250℃ 1200300℃ 300,16mm2300℃ 120 350℃ 60,4mm2 350℃ 45360℃ 40 不同溫度和燃料產(chǎn)率的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)的最大燃料產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間先增加后減少。在所有試驗(yàn)中隨反應(yīng)溫度上升，最大燃料收率上升并且最佳反應(yīng)時(shí)間減少。燃料產(chǎn)率的增長速率也睡反應(yīng)溫度上升而增加。這些結(jié)果表明因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度上升對海藻水熱轉(zhuǎn)化為燃料從熱力學(xué)角度上看是有利的。這個(gè)結(jié)論與先前的研究是一致的（徐等人2008；李等人2009）水溶性組分轉(zhuǎn)化為有機(jī)溶劑溶性組分是由于當(dāng)反應(yīng)溫度上升時(shí)吸熱脫水反應(yīng)的發(fā)生。所以有機(jī)可溶性組分的產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度增加是以犧牲水溶性組分的產(chǎn)率為代價(jià)的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,， 不同溫度和水溶性碳產(chǎn)率的關(guān)系 不同溫度和水溶性碳產(chǎn)率的關(guān)系 不同溫度和水溶性碳產(chǎn)率的關(guān)系 ，，隨溫度上升水溶性碳的產(chǎn)率降低。反應(yīng)時(shí)間上升可溶性碳的產(chǎn)率是下降的，這是由于在高溫下從熱力學(xué)角度上看有利于水溶性組分向有機(jī)溶劑可溶性組分轉(zhuǎn)化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,， 不同溫度和殘?jiān)a(chǎn)率的關(guān)系 不同溫度和殘?jiān)a(chǎn)率的關(guān)系 不同溫度和殘?jiān)a(chǎn)率的關(guān)系，，隨溫度上升殘?jiān)a(chǎn)率上升。殘?jiān)a(chǎn)率上升表明反應(yīng)溫度的上升利于可溶性碳的高溫聚合?！?，——，在一個(gè)內(nèi)容積約9cm3的316型號不銹鋼管式反應(yīng)器中，高燃料產(chǎn)率的最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度360℃，反應(yīng)時(shí)間30s，每片海藻樣品表面積小于，相對含水量為75vol%。%。 最佳反應(yīng)條件下的不同產(chǎn)物產(chǎn)率水溶性碳的產(chǎn)率隨著反應(yīng)時(shí)間延長而逐漸降低。在反應(yīng)時(shí)間為3035s時(shí)，水溶性碳那部分燃料的產(chǎn)率達(dá)到最大值。另一方面，殘?jiān)a(chǎn)率也隨著反應(yīng)時(shí)間增長或下降。每個(gè)產(chǎn)物產(chǎn)率的特性都顯示出一種連續(xù)反應(yīng)：海藻→水溶性產(chǎn)物→四氫呋喃溶性產(chǎn)物→固體殘?jiān)悠吩趤喤R界水的參與下水解為水溶性產(chǎn)物并且其產(chǎn)物經(jīng)脫水，縮合，環(huán)化等過程又轉(zhuǎn)化為四氫呋喃溶性產(chǎn)物。最終四氫呋喃溶性產(chǎn)物經(jīng)高溫聚合以及其他因素作用下轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)??？側(cè)剂袭a(chǎn)率超過80%。這一結(jié)論是通過對難回收產(chǎn)物的精確判斷得來的（有些產(chǎn)物緊緊附著于反應(yīng)器壁表面，或變成了氣相產(chǎn)物）。為了提高燃料產(chǎn)率，我們研究了水溶性有機(jī)化合物的重新再利用對產(chǎn)物產(chǎn)率方面上的影響。從水熱轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的水溶性有機(jī)組分隨下一次試驗(yàn)的新樣品一并被重用。在水熱轉(zhuǎn)換中加入一些蒸餾水來控制在反應(yīng)基上相對中間物量在75vol%。本試驗(yàn)在以上提到的最佳反應(yīng)條件下進(jìn)行。在表3中呈現(xiàn)了6組試驗(yàn)的燃料產(chǎn)率。 表3水溶性有機(jī)化合物的重新再利用對產(chǎn)物產(chǎn)率方面上的影響實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456平均值a燃料產(chǎn)率 [%]a 從第二組到第六組的平均值由于水溶性有機(jī)化合物的重新利用導(dǎo)致燃料產(chǎn)率顯著增加，%。這一結(jié)果表明一部分水溶性有機(jī)化合物在下一次水熱轉(zhuǎn)換中經(jīng)過脫水轉(zhuǎn)化為四氫呋喃溶性燃料。　燃料特性是除燃料產(chǎn)率外被考慮的另外一個(gè)關(guān)注指標(biāo)。我們分析了從最佳反應(yīng)條件和水溶性有機(jī)化合物相結(jié)合而產(chǎn)生的燃料的熱值和元素成分。，很接近先前其他研究人員報(bào)告的熱值（Q等人2003；徐等人2008）。表4列出了海藻原料和燃料的元素分析。表4海藻原料和燃料的元素分析樣本元素組成, wt%CHNOIClS原樣燃料比起海藻原料，這些燃料包含更多的碳，氫，氮和少量氧，硫，氯。燃料氧化物低是由于水熱反應(yīng)中脫氫和去碳酸基。低硫和氯化物是由于水熱試驗(yàn)中無機(jī)鹽像硫化物，氯化物以及其它化合物的溶解。氧化物的減少以及氫化物和碳化物的增加有助于提高燃料的熱值。硫化物和氯化物的減少可有助于燃料燃燒過程中降低硫和氯有毒物質(zhì)的釋放。 第四章 結(jié)論及展望 結(jié)論⑴在相同相對含水量情況下，由于海藻相對于水重量比的提升可以促進(jìn)水溶性分子脫水并產(chǎn)生四氫呋喃可溶性燃料，因此在實(shí)驗(yàn)中，在所有溫度下，隨海藻重量增加，燃料的最大產(chǎn)率提升，最佳反應(yīng)時(shí)間減少，燃料產(chǎn)率的增長速度也增加了，而所有水溶性碳的產(chǎn)量隨著反應(yīng)時(shí)間和在所有溫度下海藻質(zhì)量的增加而下降。⑵在相同樣品的情況時(shí)，相對含水量的升高有利于燃料產(chǎn)率的上升，水溶性碳的產(chǎn)率隨著相對含水量的增加而增加，殘?jiān)漠a(chǎn)率隨著相對含水量的增加而降低。⑶在相同含水量的條件下，最大燃料產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間先增加后減少。在所有試驗(yàn)中，隨反應(yīng)溫度上升，最佳反應(yīng)時(shí)間減少，燃料產(chǎn)率的增長速率增加，水溶性碳的產(chǎn)率降低，殘?jiān)a(chǎn)率上升。⑷海藻水熱轉(zhuǎn)換的最佳條件是：在容積為的反應(yīng)器中，在反應(yīng)器的相對含水量為75vol%，反應(yīng)時(shí)間為30s，反應(yīng)溫度為360℃，總樣品重量為6g，以及每片樣品表面積小于?？扇苡谒臍溥秽漠a(chǎn)物是本次試驗(yàn)得到的燃料。在最佳反應(yīng)條件與水溶性有機(jī)化合物重新利用相結(jié)合的條件下，%。⑸由于水溶性有機(jī)化合物的重新利用使得燃料產(chǎn)率顯著增加，表明一部分水溶性有機(jī)化合物在下一次水熱轉(zhuǎn)換中經(jīng)過脫水轉(zhuǎn)化為四氫呋喃溶性燃料。⑹比起海藻原料，實(shí)驗(yàn)所得的燃料包含更多的碳，氫，氮和少量氧，硫，氯。 展望 隨著國內(nèi)外的研究者對海藻制備生物油技術(shù)中的理論及海藻油特性進(jìn)行的大量研究工作, 該技術(shù)已取得一定的進(jìn)展, 但仍存在許多問題需要進(jìn)一步研究和解決:如何得到廉價(jià)且油脂含量高的海藻原料；如何實(shí)現(xiàn)海藻高效率，低成本的采收；如何開發(fā)利用海藻熱解中的一些副產(chǎn)物；如何有效分離海藻熱解液態(tài)產(chǎn)物和如何精制海藻熱解油使其成為優(yōu)質(zhì)的燃料等?；诂F(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題, 我們今后的研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)方面:（1） 解決大規(guī)模生產(chǎn)海藻的高密度培養(yǎng)問題, 同時(shí)改良藻種使得藻類油脂含量大幅提高；（2） 針對微藻的細(xì)胞特性, 開發(fā)適用于海藻的高效采收技術(shù)；（3）海藻熱解油分離方面,可以考慮將新型的分離技術(shù)引人微藻生物油的精制, 如膜分離技術(shù)，超臨界流體技術(shù)，等離子體技術(shù)等。 在眾多生物質(zhì)資源中,海藻是最有潛力的生物燃料原料之一。海藻細(xì)胞以化學(xué)能形式儲(chǔ)存太陽能,具有可再生，無污染等特點(diǎn)。海藻油的硫，氮含量均較低,同時(shí),海藻生長對生態(tài)環(huán)境具有的零排放的特點(diǎn),是一種清潔能源。相信隨著生物科技以及其他學(xué)科技術(shù)的不斷發(fā)展,海藻制備生物燃料產(chǎn)業(yè)化中的難題終將被攻克，海藻生物能源有望為人類社會(huì)的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。 致謝